STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH VARIASI RADIUS BELOKAN T-JUNCTION 90o DENGAN RASIO DIAMETER DALAM PIPA 0,7 TERHADAP KARAKTERISTIK PEMISAHAN FASE KEROSENE-AIR

Untung Surya Dharma, Prof.Dr.Ir.Indarto,DEA.

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

T-junction sebagai separator untuk memisahkan aliran liquid-liquid masih di kembangkan dalam berbagai penelitian, khususnya mengenai bentuk geometri untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang paling baik. Telah dilakukan penelitian mengenai karakteristik pemisahan kerosene dan air menggunakan Tjunction dengan orientasi side arm vertikal keatas sudut 900dengan rasio diameter 0,7 dimana diameter pipa horisontal 36 mm, dan diameter pipa vertikal 26 mm, dari bahan plexyglass. Variasi Perbandingan radius belokan T-junction terhadap diameter dalam pipa horizontal (r/Dh) yang digunakan yaitu 0,14, 0,42 dan 0,69. Variabel yang diukur adalah debit kerosene dan air yang keluar melalui side arm dan run arm untuk mendapatkan efisiensi pemisahannya berdasarkan kecepatan superficial kerosene dan air sesuai matriks tes. Distribusi tekanan pada daerah Tjunction juga diukur. Untuk mengarahkan kerosene mengalir ke side arm maka dilakukan pengaturan hambatan aliran melalui katup di downstream pada hambatan 50% dan 75%. Berdasarkan visualisasi dan data pengukuran menghasilkan pemisahan fase yang baik yaitu 0,98 Fk dan 0,19 Fw yang terjadi pada r/Dh = 0,42, water cut 70%, Jmix 0,52 m/s, tekanan hambatan downstream 104375 Pa. Efisiensi pemisahan maksimum sebesar 93% yang terjadi pada r/Dh = 0,14, watercut 46 %, Jmix 0,31 m/s dan pada r/Dh = 0,42, watercut 64 %, Jmix 0,47 m/s. Hal ini terjadi pada tekanan downstream yang sama yaitu 104473 Pa dan pola aliran inlet dan percabangan yang sama yaitu stratified Bubble Interface dan 3L-1 jump. Radius belokan T-junction mempengaruhi karakteristik pemisahan fase, begitu juga rasio diameter dan efek Bernoulli dan pengaturan hambatan downstream.

The research about T-junction as separator is still developed, especially for liquid-liquid flow to achieve more efficiency in geometry. Some works studied about separation characteristic in T-Junction with orientation vertical up side arm 900 with diameter inlet ratio 0.7 (Horizontal and vertical flex glass pipe diameter are 36 mm and 19 mm, respectively). The ratio of radii variation at Tjunction to inlet diameter horizontal pipe (r/Dh) is 0.14, 0.42 and 0.69, respectively. To lead kerosene flow into side arm, the downstream valve set at 50% and 75%, respectively. Some variables are measured included flow of kerosene and water which immersed via side arm and run arm to obtain its separation efficiency based on kerosene and water superficial velocity respect to test matrix. The downstream pressure and distribution pressure in T-Junction area was also measured. By visualization and measured data was summarized that the better phase separation is gained 0.98 Fake and 0.19 Fw at r/Dh = 0,42, water cut 70%, Jmix 0,52 m/s, downstream pressure 104375 Pa. The maximum separation efficiency 93% is happened at r/Dh = 0.14, water cut 46 %, Jmix = 0.31 m/s and r/Dh = 0.42, water cut 64 %, Jmix = 0.31 m/s. This condition happened at the same downstream pressure is 104473 Pa and flow pattern at stratified Bubble Interface dan 3L-1 jump. The ratio of radii variation at T-junction to inlet diameter horizontal pipe (r/Dh) influence phase separation characteristics, including of inlet diameter ratio, Bernoulli Effect and downstream resistance regulation.

Kata Kunci : T-Junction, Kerosene-air, perbandingan radius belokan T-junction terhadap diameter dalam pipa horizontal (r/Dh), hambatan downstream